کامپوزیت ها از جمله مواد نو هستند که کاربرد آن ها در صنعت حمل و نقل ریلی طی سال های اخیر مورد توجه قرار گرفته و در حال توسعه است. استفاده از قطارهای مسافربری و وسایل حمل و نقل عمومی به شکل وسیعی در بسیاری از شهرهای دنیا گسترش یافته است.
از این رو توجه و تلاش طراحان به سمت سبک کردن این وسایل و کاهش هزینه های ساخت و نگهداری وسایل حمل و نقل ریلی با عملکرد بالا حرکت کرده است. یکی از راه کارهای مطرح شده، استفاده از کامپوزیت ها است. این مواد به واسطه بهبود عملکرد و کارایی قطارها مورد توجه بسیار قرار گرفته اند و توسعه قابل توجهی در این صنعت یافته اند.
تاریخچه ی استفاده از مواد کامپوزیتی در صنایع ریلی
در سال 1978 و برای اولین بار در جهان، از قطاری رونمایی شد که از مواد کامپوزیتی آلومینیومی با ساختار لانه زنبوری بهره می برد. این سری از قطارها، اولین تولیدات صنعت ریلی با بهره گیری از مواد پیشرفته ی کامپوزیتی بودند. لندن اولین شهری بود که این قطارها را به ناوگان ریلی خود اضافه کرد.
چه ارتباطی بین کاهش وزن قطارها و افزایش جمعیت وجود دارد؟
افزایش جمعیت هم معنی است با نیاز به وسایل حمل و نقل با ظرفیت بیشتر. و این نیاز خود نیازهایی را برمی انگیزد. سرویس بهداشتی های عمومی، مخازن آب، پریزهای برق، تهویه ی هوا، میز وصندلی و امنیت، همگی از جمله نیازهای اولیه ی مسافران به حساب می آیند. پیشرفت این امکانات در گذر زمان علت اصلی سنگین شدن قطارها بوده است. برای مثال بد نیست بدانید که میانگین وزن قطارهای امروزی حدود 40 درصد بیشتر از قطارهای اولیه است.
در کدام قسمت های قطار امکان بهره گیری از کامپوزیت ها وجود دارد؟
پوسته ی بدنه، درب های داخلی و خارجی، بوژی ها، HVAC، اتصال دهندگان واگن ها، کابین راننده و کابین های مسافران، پرده ها و آسترهای موجود در طراحی داخلی و صندلی ها همگی از جمله وسایل و قطعات منتخب برای کاهش وزن با بهره گیری از کامپوزیت ها هستند.
صندلی های کامپوزیتی، درهای ساخته شده از فیبرهای کامپوزیتی، پانل های داخلی و پانل سقف، کابینت های کامپوزیتی، پوشش کامپوزیتی کف قطار، عایق های صدا و حرارت که همگی از جنس فیبرهای کامپوزیتی هستند.مهندسان مواد با بهره گیری از مواد کامپوزیتی در این نواحی، عملا هم وزن قطار و هم هزینه ی ساخت آن را کاهش می دهند.
کامپوزیت های هسته دار به جنگ نیازهای صنعت ریلی می روند!
کامپوزیت های هسته دار در مقایسه با کامپوزیت های معمولی(یکپارچه)، سخت تر و سبک تر هستند. بالسا، فومکس لانه زنبوری، آلومینیوم لانه زنبوری، فوم و کامپوزیت های پنبه ای نمونه هایی از کامپوزیت های چندهسته به شمار می روند.کامپوزیت هایی که انتظار می رود در سال جدید نیازهای صنعت ریلی را رفع کنند به شرح زیر هستند:
این کامپوزیت ها همگی تحت استاندارد EN 45545 ساخته می شوند.
کامپوزیت هایی از جنس آینده
XMTM30 و CYTEK MTM348FR ترکیباتی کامپوزیتی با وزن کم هستند که به زودی در ساختارهای ذاخلی و خارجی قطارها استفاده خواهند شد. این کامپوزیت ها سیستم هایی برپایه ی رزین هستند و درکنار هم می توانند یک سیستم پایدار زیست تجدیدپذیر را به وجود آورند.
آلومینیوم های لانه زنبوری
از این دسته از مواد به عنوان جایگزین برای مصالح رایج مانند تخته سه لا، تولیدات فلزی و قطعات ریخته گری استفاده می شود. تولید کم هزینه، طول عمر بالا، مقاومت دربرابر عوامل محیطی، بازیافت پذیری، کم وزن بودن و استحکام بالا همگی از مزایای آلومینیوم های لانه زنبوری به شمار می روند. از این مواد برای ساخت درب های داخلی و خارجی و پارتیشن های جداساز استفاده می شود.
مثال هایی از کاهش وزن موفق در صنعت ریلی
به عنوان اولین مثال می توان از قطار AVENTRA نام برد که حدودا 17 تا 28 درصد کاهش وزن را تجربه کرده است. وزن این قطار در نمونه های اولیه حدود 42 تن بوده که در پلت فرم های جدید 30 تن رسیده است. هم چنین مصرف انرژی در این مدل نیز 50 درصد کم تر شده است.
به عنوان مثالی دیگر می توان به نسل جدید قطارهای مسافربری انگستان با نام Alstom XTrapolis اشاره کرد که انتظار می رود هم 28 درصد کاهش وزن و هم 50 کاهش مصرف را برای ناوگان ریلی انگلستان به ارمغان بیاورد.
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
